JP7119301B2 - 液体吐出ヘッドおよびコンプライアンスプレート - Google Patents
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Description
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係るコンプライアンスプレートは、ノズルから吐出する液体が供給される液体貯留室においてその壁面の一部を構成する可撓膜と、可撓膜に対して液体貯留室とは反対側で可撓膜を支持し、可撓膜が露出する開口部を有する支持板と、開口部を封止する封止板と、を具備し、コンプライアンス機能を有する第1領域および第2領域を含む複数の領域を有し、第1領域と第2領域とで固有振動周期が異なる。以上の態様よれば、液体の供給により液体貯留室内の圧力が変動すると、可撓膜が振動することによってその圧力変動が吸収される。本態様では、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることによって、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。このようにすることで、圧力振動の共振によるノズル内のメニスカスの破壊を防ぐことができるので、液体の吐出不良を抑制できる。
態様1の好適例(態様2)において、支持板は、開口部側に突出した桟部を有し、第1領域と第2領域には、互いに形状の異なる桟部が存在する。以上の態様によれば、支持板は、開口部側に突出した桟部を有し、第1領域と第2領域には、互いに形状の異なる桟部が存在するから、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることができる。これにより、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。
態様2の好適例(態様3)において、支持板は、開口部の互いに対向する側面のうちの片側または両側から開口部に突出した桟部を有し、第1領域と第2領域には、各領域内での位置が互いに異なる桟部が存在する。以上の態様によれば、支持板は、開口部の互いに対向する側面のうちの片側または両側から開口部に突出した桟部を有し、第1領域と第2領域には、各領域内での位置が互いに異なる桟部が存在するから、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることができる。これにより、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。
態様2または態様3の好適例(態様4)において、第1領域と第2領域とで、存在する桟部の数が異なる。以上の態様によれば、第1領域と第2領域とで、存在する桟部の数が異なるから、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることができる。これにより、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。
態様1から態様4の何れかの好適例(態様5)において、支持板は、開口部の内側に島部を有し、第1領域と第2領域には、互いに形状の異なる島部が存在する。以上の態様によれば、支持板は、開口部の内側に島部を有し、第1領域と第2領域には、互いに形状の異なる島部が存在するから、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることができる。これにより、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。
態様5の好適例(態様6)において、第1領域と第2領域とで、存在する島部の数が異なる。以上の態様によれば、第1領域と第2領域とで、存在する島部の数が異なるから、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることができる。これにより、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。
態様1から態様6の何れかの好適例(態様7)において、可撓膜のうち第1領域および第2領域に対応する位置には、可撓膜の厚みが互いに異なる部分が存在する。以上の態様によれば、可撓膜のうち第1領域および第2領域に対応する位置には、可撓膜の厚みが互いに異なる部分が存在するから、第1領域と第2領域とで固有振動周期を異ならせることができる。これにより、可撓膜全体の固有振動周期を、液体貯留室の圧力振動が共振しないような周期にずらすことができる。
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様8)に係る液体吐出ヘッドは、液体が供給される液体貯留室と、液体貯留室からの液体をノズルから吐出する液体吐出部と、液体貯留室に設置され、液体貯留室内の振動を吸収するコンプライアンスプレートと、を備え、コンプライアンスプレートは、液体貯留室の壁面の一部を構成する可撓膜と、可撓膜に対して液体貯留室とは反対側で可撓膜を支持し、可撓膜が露出する開口部を有する支持板と、開口部を封止する封止板と、を具備し、コンプライアンス機能を有する第1領域および第2領域を含む複数の領域を有し、第1領域と第2領域とで固有振動周期が異なる。以上の態様よれば、圧力振動の共振によるノズル内のメニスカスの破壊を防ぐことができる液体吐出ヘッドを提供できる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置10の部分的な構成図である。第1実施形態の液体吐出装置10は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体11に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図1に示す液体吐出装置10は、制御装置12と搬送機構15とキャリッジ18と液体吐出ヘッド20とを具備する。液体吐出装置10にはインクを貯留する液体容器14が装着される。
図2は、液体吐出ヘッド20の分解斜視図である。図3は、図2に示す液体吐出ヘッド20のIII-III断面図である。図2および図3に示すように、液体吐出ヘッド20は、インクを吐出するノズルNが形成される吐出面を有するヘッド本体30に、ケース部材40を固定(接合)して構成される。ヘッド本体30は、連通基板32を備え、その一方側(Z方向の正側の面)に、複数のノズルNが形成されたノズル板62とコンプライアンスプレート50が設置され、他方側(Z方向の負側の面)に、圧力室基板382を含む積層部38が積層された構造体である。これらのヘッド本体30の各要素は、例えば接着剤で相互に固定される。
図3のコンプライアンスプレート50は、液体貯留室SR内のインクの圧力変動を抑制するための要素であり、可撓膜52(コンプライアンス基板)と支持板54とを具備する。可撓膜52は、フィルム状に形成された可撓性の部材であり、液体貯留室SRの壁面(具体的には底面)の一部を構成する。図3ではノズル列L1に対応する第2液体貯留室34とノズル列L2に対応する第2液体貯留室34とを単一の可撓膜52で封止する場合を説明したが、これに限られるものではなく、双方の第2液体貯留室34を別々の可撓膜52で封止するようにしてもよい。支持板54は、ステンレス鋼(SUS)等の高剛性の材料で形成された平板であり、液体貯留室SRが可撓膜52で閉塞されるように可撓膜52を支持する。支持板54には、平面視(Z方向からの平面視)で液体貯留室SRに重なる領域には可撓膜52が露出する開口部541が形成される。可撓膜52のうち開口部541に露出する領域は、可撓膜52の変形(撓み振動)によって液体貯留室SR内の圧力変動を吸収可能なコンプライアンス機能を有するコンプライアンス領域Qである。また、支持板54の開口部541の内側の空間は大気と連通しており、液体貯留室SR内の圧力変動が吸収されるように可撓膜52を変形させるためのコンプライアンス空間SGとして機能する。
本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。第1実施形態では、A1領域(A3領域)とA2領域とで、互いに形状や位置や数などの異なる桟部544が存在する場合を例示したが、第2実施形態では、A1領域(A3領域)とA2領域とで、互いに形状(大きさ、外形、厚みなど)や位置や数などの異なる島部546が存在する場合を例示する。
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
Claims (7)
- ノズルから吐出する液体が供給される液体貯留室においてその壁面の一部を構成する可撓膜と、
前記可撓膜に対して前記液体貯留室とは反対側で前記可撓膜を支持し、前記可撓膜が露出する開口部を有する支持板と、
前記開口部を封止する封止板と、を具備し、
前記支持板は、前記開口部側に突出した、前記支持板の厚みより薄い桟部を有し、
前記桟部の少なくとも一部は前記可撓膜に固定され、
前記開口部において幅が一定の領域を長尺方向の所定距離ごとに、少なくとも一の桟部を含むように等分した場合の一の領域に設けた桟部と、前記一の領域の隣の他の一の領域に設けた桟部との形状が異なる、
コンプライアンスプレート。
- ノズルから吐出する液体が供給される液体貯留室においてその壁面の一部を構成する可撓膜と、
前記可撓膜に対して前記液体貯留室とは反対側で前記可撓膜を支持し、前記可撓膜が露出する開口部を有する支持板と、
前記開口部を封止する封止板と、を具備し、
前記支持板は、前記開口部側に突出した、前記支持板の厚みより薄い桟部を有し、
前記桟部の少なくとも一部は前記可撓膜に固定され、
前記開口部において幅が一定の領域を長尺方向の所定距離ごとに、少なくとも一の桟部を含むように等分した場合の一の領域に設けた桟部と、前記一の領域の隣の他の一の領域に設けた桟部との数が異なる、
コンプライアンスプレート。
- 前記支持板は、前記開口部の内側に島部を有し、
前記一の領域と前記他の一の領域には、互いに形状の異なる前記島部が存在する請求項1または請求項2に記載のコンプライアンスプレート。
- 前記一の領域と前記他の一の領域とで、存在する前記島部の数が異なる請求項3に記載のコンプライアンスプレート。
- 前記可撓膜のうち前記一の領域および前記他の一の領域に対応する位置には、前記可撓膜の厚みが互いに異なる部分が存在する請求項1から請求項4の何れかに記載のコンプライアンスプレート。
- 液体が供給される液体貯留室と、
前記液体貯留室からの液体をノズルから吐出する液体吐出部と、
前記液体貯留室に設置され、前記液体貯留室内の振動を吸収するコンプライアンスプレートと、を備え、
前記コンプライアンスプレートは、
前記液体貯留室の壁面の一部を構成する可撓膜と、
前記可撓膜に対して前記液体貯留室とは反対側で前記可撓膜を支持し、前記可撓膜が露出する開口部を有する支持板と、
前記開口部を封止する封止板と、を具備し、
前記支持板は、前記開口部側に突出した、前記支持板の厚みより薄い桟部を有し、
前記桟部の少なくとも一部は前記可撓膜に固定され、
前記開口部において幅が一定の領域を長尺方向の所定距離ごとに、少なくとも一の桟部を含むように等分した場合の一の領域に設けた桟部と、前記一の領域の隣の他の一の領域に設けた桟部との形状が異なる、
液体吐出ヘッド。
- 液体が供給される液体貯留室と、
前記液体貯留室からの液体をノズルから吐出する液体吐出部と、
前記液体貯留室に設置され、前記液体貯留室内の振動を吸収するコンプライアンスプレートと、を備え、
前記コンプライアンスプレートは、
前記液体貯留室の壁面の一部を構成する可撓膜と、
前記可撓膜に対して前記液体貯留室とは反対側で前記可撓膜を支持し、前記可撓膜が露出する開口部を有する支持板と、
前記開口部を封止する封止板と、を具備し、
前記支持板は、前記開口部側に突出した、前記支持板の厚みより薄い桟部を有し、
前記桟部の少なくとも一部は前記可撓膜に固定され、
前記開口部において幅が一定の領域を長尺方向の所定距離ごとに、少なくとも一の桟部を含むように等分した場合の一の領域に設けた桟部と、前記一の領域の隣の他の一の領域に設けた桟部との数が異なる、
液体吐出ヘッド。
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